板式换热器具有对数平均温差大、换热效率高、结构紧凑等优点。它们被广泛应用于空调、供暖、可再生能源、分布式能源等传热领域。板式换热器结构种类繁多,利用数学模型预测板式换热器换热性能、优化板型结构、提升换热效率是换热器设计的重要内容。而构建更精确、更高效的数学模型对于换热器结构改型升级、产品迭代更新有积极的促进作用。本次研究探讨了将数据同化技术即数据驱动的模型优化方法应用到板式换热器湍流换热模型的研究中。结果表明,数据同化技术发挥了实验研究与数值模拟研究的各自优势,实现了实验研究和数值模拟研究的完美融合,同化后的数学模型不仅使得实验数据价值最大化,也进一步提高了板式换热器换热特性预测的可靠性。具体研究内容和主要成果如下:（1）在工业级板式换热器实验平台上,对斜波纹板式换热器和鼓泡高度H=6mm、H=7mm的鼓泡板式换热器进行水-水实验测试,得到了不同工况下的实验数据,为后续基于实验数据同化标定湍流模型常数提供了实验数据支撑。（2）运用数据同化技术,以板式换热器实验数据为观测数据,集合卡尔曼滤波算法为同化算法,重新标定了k-ωSST模型常数。各实验工况下,斜波纹板式换热器实验数据同化后的模型误差分别减少4.69%、5.58%、11.72%、16.18%、16.71%和21.26%;鼓泡板式换热器实验数据同化后的模型误差分别减少4.69%、5.58%、11.72%、16.18%、16.71%和21.26%,最大误差为8.96%,最小误差仅为0.22%。（3）在数据同化标定后的湍流模型基础之上,对换热器板片长宽比与流动换热关系进行了研究,研究表明:对于换热面积相同的不同长宽比板片,同一流速下,板片长宽比越大,传热系数越高;随着板间流速的增大,冷热侧压降差增大;板片长宽比越大,冷热侧压降差越大。通过实验测试,归纳出了斜波纹换热器的换热性能准则关系式和流体阻力性能准则关系式。（4）对数据同化标定湍流模型的可拓展性进行了研究。将同模型应用于H=6mm鼓泡板式换热器板型进行可拓展性研究,发现误差比默认k-ωSST模型误差更大。而基于鼓泡板重新标定的模型在其它结构尺寸的鼓泡板上有较好的通用性,可以较准确预测其它鼓泡板不同工况下的换热性能。（5）利用同化标定湍流模型对5种不同结构形式的鼓泡换热特性进行了分析,结果表明,鼓泡高度增高有利于强化换热,但也增大了流动阻力。按定义的效率评估标准分析,当鼓泡高度H为4mm时综合性能最好。